DE2423928A1

DE2423928A1 - METHOD OF RECORDING ELECTROSTATIC CHARGE IMAGES

Info

Publication number: DE2423928A1
Application number: DE19742423928
Authority: DE
Inventors: Jozef Antoon Van Dr Biesen; Jan Adrianus Van Den Bogaert
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1974-12-12
Also published as: CA1026417A; GB1455011A; BE815158A; JPS5033839A

Description

AGF A-GEVAERT AKTIMGESEIjIBGHAi¹T 2423928AGF A-GEVAERT AKTIMGESEIjIBGHAi ¹ T 2423928

LEVERKUSENLEVERKUSEN

Verfahren zum Aufzeichnen von elektrostatischen Ladungsbildern.Method for recording electrostatic charge images.

Priorität : Grossbritannien, den 21.Mai 1973 Anm.Nr.-24 169/73Priority: Great Britain, May 21, 1973 Note No. 24 169/73

Diese Erfindung betrifft die Bildung von elektrostatischen Ladungsbildern auf einem Substrat und Vorrichtungen zur Erzeugung solcher Bilder.This invention relates to the formation of electrostatic charge images on a substrate and to devices for generating them such pictures.

Durch die 'DT-PS 1 497 093 wurde eine Darstellungstechnik bekannt, bei der eine Photokathode zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern auf einem nichtphotoempfindlichen Isoliermaterial verwendet wird. Bei dieser Technik wird eine luftdichte Kammer mit einem ionisierbaren Gas, z.B. einer Mischung von Argon und Monobromtrifluormethan (1:5), gefüllt und mit einer Photokathode und einer Anode ausgestattet, wobei die letztere mit einem isolierenden Aufnahmematerial, z.B. einer isolierenden Harzschicht, bedeckt ist. Gleichzeitig mit einer objektmässig modulierten Röntgenstrahlung wird zwischen die Elektroden ein Gleichstrompotential gelegt, so dass die Photoelektronen, die bildmässig durch die Photokathode ausgesandt werden, im ioniserbaren Gas lawineartig verstärkt werden. Die Elektronen werden in das Isoliermaterial in ein Muster aufgenommen^ das der Intensität der in der Photokathode absorbierten Bildstrahlung entspricht.Through the 'DT-PS 1 497 093 a representation technique became known, in which a photocathode for generating electrostatic charge images on a non-photosensitive insulating material is used. This technique creates an airtight chamber with an ionizable gas such as a mixture of argon and Monobromotrifluoromethane (1: 5), filled and equipped with a photocathode and an anode, the latter with an insulating Recording material, e.g. an insulating resin layer, is covered. Simultaneously with a modulated object X-rays create a direct current potential between the electrodes placed so that the photoelectrons that image-wise emitted by the photocathode, in the ionizable gas be amplified like an avalanche. The electrons are absorbed into the insulating material in a pattern of intensity corresponds to the image radiation absorbed in the photocathode.

Die Entfernung, die durch die Photoelektronen im Gasmedium zurückgelegt wird, bestimmt die Menge der in der Lawine erzeugten und auf dem isolierenden Material gesammelten Elektronen. Die Vergrösserung der Entfernungen vergrössert jedoch auch die. seitliche Streuung der Elektronen, die sich in einer merklichen Reduktion der Bildschärfe bemerkbar macht.The distance caused by the photoelectrons in the gas medium is covered, determines the amount of electrons generated in the avalanche and collected on the insulating material. However, increasing the distances also increases the. lateral scattering of the electrons, which is in a noticeable A reduction in the sharpness of the image is noticeable.

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Bei einer Ausführungsform dieser deutschen Patentschrift ist auf einer Photoelektronen emittierenden Schwermetallelektrode ein Schirm mit winzigen Löchern angeordnet, um eine Verminderung der Bildschärfe durch Elektronenstreuung zu verhindern. Die winzigen Löcher im Schirm, die z.B. einen Durchmesser von 0,2 mm und eine Tiefe von 0,8 mm haben können, lassen sich in einem Schirm aus Kunststoff oder Metall anbringen. Mit einem Schirm mit Löchernder obengenannten Abmessungen werden die Photoelektronen, die durch Röntgenstrahlen freigesetzt und von der Schwermetallschicht in alle Richtungen emittiert werden, so gelenkt, dass diejenigen, die um mehr als 15° von der Senkrechten auf der Elektrodenebene abweichen, absorbiert werden. Auf einer Seite des Schirms sind die Lochseiten mit der Elektrode verbunden; auf der anderen Seite sind die Löcher mit einer dünnen, z.B. 0,01 mm dicken Aluminiumfolie bedeckt. Um den Elektronen nur einen geringen Widerstand entgegenzusetzen, können die Schirmzwischenräume mit einem Gas gefüllt werden, das aus leichten Molekülen besteht, wie z.B. Luft.In one embodiment of this German patent specification is on a photoelectron-emitting heavy metal electrode a screen with tiny holes arranged to prevent deterioration in image sharpness due to electron scattering. the tiny holes in the screen, which can have a diameter of 0.2 mm and a depth of 0.8 mm, for example, can be integrated into one Attach a plastic or metal screen. With a screen with holes of the above dimensions, the photoelectrons, which are released by X-rays and emitted in all directions by the heavy metal layer, so directed, that those that deviate by more than 15 ° from the vertical on the electrode plane are absorbed. On a Side of the screen, the hole sides are connected to the electrode; on the other hand are the holes with a thin, e.g. 0.01 mm thick aluminum foil covered. In order to offer only a small amount of resistance to the electrons, the gaps between the screens can be used filled with a gas made up of light molecules, such as air.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform dient die die Offnungen im Schirm abdeckende Aluminiumfolie als Elektrode, und die von ihr emittierten Elektronen treten mit den ,Teilchen des ionisierbaren Gases in Wechselwirkung und setzen den Lawineprozess in Gang. Dabei werden die in der elektronenverstärkenden Lawine vorhandenen Elektronen, die seitlich abgelenkt werden, durch den oben beschriebenen Schirm nicht beseitigt und beeinträchtigen noch immer die Bildschärfe. Somit beseitigt die oben beschriebene Ausfünrungsform zwar Elektronen, die von der Photokathode schräg emittiert werden, jedoch nicht die Bildunschärfe, die eine EoIge der seitlichen Elektronenstreuung in der elektronenvervielfachenden Lawine im ionisierbaren Gasmedium ist.In the embodiment described above, the openings are used The aluminum foil covering the screen acts as an electrode, and the electrons emitted by it interact with the particles of the ionizable Gases interact and set the avalanche process in motion. In doing so, those in the electron-amplifying avalanche existing electrons, which are deflected laterally, are not eliminated and impaired by the screen described above still the sharpness of the image. Thus, although the embodiment described above eliminates electrons inclined from the photocathode are emitted, but not the image blurring that one EoIge of the lateral electron scattering in the electron multiplying Avalanche in the ionizable gas medium is.

Dieser Erfindung betrifft Einrichtungen und Verfahren, mit denen eine verbesserte Bildschärfe bei der Bilderzeugung erzielt wird mit einer Photokathode, die in direktem Kontakt mit einem unter nürigem Druck stehenden, ionisierbaren Gasmedium arbeitet.This invention relates to apparatus and methods for providing improved image sharpness in image formation is with a photocathode that works in direct contact with an ionizable gas medium under low pressure.

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Erfindungsgemäss ist ein Verfahren zum Aufzeichnen in Form eines elektrostatischen Ladungsbildes eines aufzuzeichnenden Information darstellenden und durch Emission geladener Teilchen erhaltenen Musters das, in einer Kammer erzeugt wurde, die ein ionisierbares Gasmedium enthält, z.B. ein unter niedrigem Druck stehendes Gasmedium, und ein isolierendes Fangelement enthält, zu dem die geladenen Teilchen, z.B. Elektronen des durch Emission geladener Teilchen erhaltenen Musters, projiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser Kammer zwischen einem das durch Emission geladener Teilchen erhaltene Muster erzeugenden Element und dem von der Kammer abnehmbaren oder aus ihr herausnehmbaren, isolierenden langelement eine mehrere enge Durchlässe enthaltende Einrichtung angeordnet wird, deren Einlassöffnungen auf das das durch Emission geladener Teilchen erhaltene Muster erzeugende Element gerichtet sind oder letzteres berühren und dessen fensterlose Auslassöffnungen auf das isolierende langelement gerichtet sind.According to the invention, a method for recording is in the form of a electrostatic charge image of information to be recorded Representative and obtained by emission of charged particles pattern that was created in a chamber containing an ionizable Contains gas medium, for example a gas medium under low pressure, and contains an insulating trap element to which the charged particles, e.g. electrons of those charged by emission Particles obtained pattern, are projected, characterized in that in this chamber between a through Emission of charged particles obtained pattern-generating element and the detachable or removable from the chamber, insulating long element containing several narrow passages Device is arranged, the inlet openings of which produce the pattern obtained by emission of charged particles Element are directed or touch the latter and its windowless Outlet openings are directed towards the insulating long element.

Das xnformationsweise verteilte Muster aus emittierten, geladenen Teilchen wird- nachstehend als "das durch Emission geladener Teilchen erhaltene Muster oder Bild" bezeichnet.The information-wise distributed pattern of emitted charged particles will hereinafter be referred to as "that charged by emission Particle obtained pattern or image ".

Das durch Emission geladener Teilchen erhaltene Bild kann unter Benutzung einer Photokathode oder eines Systems von Photokathoden erzeugt werden, indem man eine derartige Kathode informationsweise einem Muster aus Strahlungsenergie aussetzt, das die aufzuzeichnende Information darstellt und dadurch die Emission von Photo elektronen veranlasst, und zwar in einem dem Strahlungsenergiemuster entsprechenden Muster.The image obtained by emission of charged particles can be made using a photocathode or a system of photocathodes be generated by exposing such a cathode information-wise to a pattern of radiant energy that is to be recorded Represents information and thereby causes the emission of photo electrons, namely in one of the radiation energy pattern appropriate pattern.

Allgemein ist vorgesehen, dass das elektrostatische Ladungsbild aus Elektronen aufgebaut wird, jedoch umfasst der Begriff "durch Emission geladener Teilchen erhaltenes Bild" hier ebenfalls ein elektrostatisches Ladungsbild, das durch positive Ionen erzeugt wird, die ihrerseits ein Resultat z.B. einer elektrischen Entladung in dem in der Kammer enthaltenen Gas sind.It is generally provided that the electrostatic charge image is made up of electrons, but the term "image obtained by emission of charged particles" also includes here an electrostatic charge image that is generated by positive ions, which in turn are a result of e.g. electrical discharge in the gas contained in the chamber.

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Mehrere Ausführungsformen, Lei denen die mehrere enge Durchlässe, d.h. "Mikrokanäle", enthaltende Einrichtung zur Verbesserung der Bildschärfe benutzt wird, sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen :Several embodiments utilize the enhancement device including multiple narrow passages, i.e., "microchannels" image sharpness is used are shown in the accompanying drawings. Show:

Pig. 1 einen schematischen Schnitt durch den Aufbau eines Aufzeichnungssystems, das eine Photokathode, eine Mikrokanaleinrichtung und eine entfernbare, isolierende Fangfolie umfasst, Pig. 1 shows a schematic section through the structure of a recording system, which comprises a photocathode, a microchannel device and a removable, insulating trap film,

Pig. 2 und Pig. 3 Querschnitte anderer Bilderzeugungsstrukturen, die eine Photokathode, eine Mikrokanaleinrichtung und eine entfernbare, isolierende Pangfolie umfassen,Pig. 2 and Pig. 3 cross-sections of other imaging structures, comprising a photocathode, a microchannel device and a removable, insulating pan sheet,

Pig. 4 einen Querschnitt einer Struktur gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, bei der Mikrokanaleinrichtung und Photokathode ein einziges Bauelement einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäss der Erfindung bilden.Pig. 4 shows a cross section of a structure according to a particular one Embodiment of the invention in which the microchannel device and photocathode are a single component Form image forming apparatus according to the invention.

Es ist zu beachten, dass auf diesen Zeichnungen einige Abmessungen der Schichten, Photokathode, Mikrokanalplatte, isolierende Fangfolie, usw.", stark übertrieben dargestellt sind, um die Einzelheiten des Aufbaus gut sichtbar zu machen. Hinsichtlich der Abmessungen der Schichten oder der die verschiedenen Bestandteile der Bilderzeugungsvorrichtung trennenden Abstände dürfen daraus keinerlei Schlüsse gezogen werden.It should be noted that on these drawings there are some dimensions of the layers, photocathode, microchannel plate, insulating film, etc. ", are greatly exaggerated to the To make details of the structure clearly visible. Regarding the dimensions of the layers or of the various Distances separating components of the image generating device must not be used to draw any conclusions from this.

Die auf Fig. 1 dargestellte Bilderzeugungs-Vorrichtung umfasst eine Photokathode 1, eine Mikrokanalplatte 2, deren Einlassöffnungen mit der Photokathode 1 in Berührung stehen und deren Auslassöffnungen einer entfernbaren, isolierenden Ladungsempfangsfolie 3, z.B. eine isolierende Kunststoffolie, die auf der Rückseite mit einer transparenten, leitenden Schicht 4 aufgetragen ist, zugewandt sind. Die Mikrokanalplatte 2 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. aus einem isolierenden Kunststoff oder Glas, und steht in direktem Kontakt mit der Photokathode 1. Die isolierende Ladungsempfangsfolie befindet sich in einer Kassette 5j aus der sie entnommen werdenThe imaging apparatus shown in FIG. 1 comprises a photocathode 1, a microchannel plate 2, their inlet openings are in contact with the photocathode 1 and its outlet openings of a removable, insulating charge-receiving film 3, e.g. an insulating plastic film, which is applied on the back with a transparent, conductive layer 4 is facing. The microchannel plate 2 is made of an electrically insulating material such as a insulating plastic or glass, and is in direct contact with the photocathode 1. The insulating charge-receiving foil is in a cassette 5j from which they are removed

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kann. Die leitende Schicht 4· steht in innigem Kontakt mit einer leitenden Schicht oder Platte 6, die mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle 7 verbunden ist, deren Minuspol mit einer leitenden Stützschicht 8 der Photokathode 1 verbunden ist. Die Innenwände der Kassette 5 sind mit elektrisch isolierenden Schichten 9 versehen. Die zerlegbare Kassette 5 kann evakuiert und durch den Stutzen 10 hindurch mit einem ionisierbaren Gas unter bestimmten Druck gefüllt werden. Die zusammendrückbaren Dichtungsstreifen 11, z.B. aus Polytetrafluoräthylen, machen aus den beiden Kassettenteilen eine luftdichte Einheit.can. The conductive layer 4 is in intimate contact with a conductive layer or plate 6, which is connected to the positive pole of a DC voltage source 7, the negative pole with a conductive support layer 8 of the photocathode 1 is connected. The inner walls of the cassette 5 are electrically insulating Layers 9 provided. The collapsible cassette 5 can be evacuated and through the nozzle 10 with an ionizable gas below certain pressure. Make the compressible weather strips 11, for example from polytetrafluoroethylene an airtight unit from the two cassette parts.

Die.Kassette 5 wird mit einem ionisierbaren Gas oder einer ionisierbaren Gasmischung, z.B. einem odermehreren Edelgassen zusammen mit.einer Entladungslöschsubstanz wie z.B. Äthanol, wie es z.B. in der oben erwähnten DT-PS 1 4-97 093 beschrieben ist, gefüllt. Die Gasfüllung wird zweckmässigerweise bei einem Druck zwischen 0,1 und 10 Torr, vorzugsweise zwischen 1 und Torr, über dem normalen Luftdruck gehalten. Ein brauchbares Gasgemisch besteht, z.B. aus Argon und Monobromtrifluor-methan (Cl^Br) im Gewichtsverhältnis 1:5- Bei "Verwendung dieses Fluormethans ist ein besonderer Löschzusatz nicht erforderlich. Die angelegte Gleichspannung liegt vorzugsweise um nicht mehr als 5 % über der Durchschlagsspannung des Gases.Die.Kassette 5 is filled with an ionizable gas or an ionizable gas mixture, for example one or more noble gases together with a discharge quenching substance such as ethanol, as described, for example, in the above-mentioned DT-PS 1 4-97 093. The gas filling is expediently kept at a pressure between 0.1 and 10 Torr, preferably between 1 and Torr, above normal air pressure. A useful gas mixture consists, for example, of argon and monobromotrifluoromethane (Cl ^ Br) in a weight ratio of 1: 5. When using this fluoromethane, a special extinguishing additive is not required. The applied direct voltage is preferably no more than 5 % above the breakdown voltage of the Gas.

Das ionisierbare Gas oder Gasgemisch muss nicht unbedingt bei normalen oder vermindertem Druck zur Anwendung kommen. So ist z.B. in "Nuclear Instruments and Methods", Verlag North-Holland Publishing Co., 44 (1966), 4-5/5^, von A.Lansiart u.a. eine Xenongas enthaltende, sichtbares Licht emittierende Bilderzeugungsvorrichtung beschrieben, die bei Überdrücken, z.B. 2 at, arbeitet. Eine mit überdruck mit einem ionisierbaren Gas mit einer Ordnungszahl von mindestens 36, z.B. Xenon, arbeitende, elektrostatische Bilderzeugungsvorrichtung ist auch im belgischen Patent 792 334- beschrieben.The ionizable gas or gas mixture does not necessarily have to be used at normal or reduced pressure. So is e.g. in "Nuclear Instruments and Methods", Verlag North-Holland Publishing Co., 44 (1966), 4-5 / 5 ^, by A. Lansiart describes, inter alia, a visible light emitting imaging device containing xenon gas which operates at overpressures, e.g. 2 at, works. One with positive pressure with one ionizable Gas having an atomic number of at least 36, e.g., xenon, is an electrostatic imaging device operating also described in Belgian patent 792 334-.

Die Bildschärfe wird durch die Höhe der Mikrokanalplatte 2 und GV.7O9 409850/105.5 The image sharpness is determined by the height of the microchannel plate 2 and GV.7O9 409850 / 105.5

den Querschnitt jedes einzelnen Mikrokanals bestimmt. Ein geeigneter Querschnittsdurchmesser liegt z.B. zwischen 10 und p.m, und das Verhältnis zwischen Querschnittsdurchmesser und Höhe der einzelnen Mikrokanäle beträgt vorzugsweise mindestens 1:4.determines the cross-section of each individual microchannel. A suitable one Cross-section diameter is e.g. between 10 and p.m, and the ratio between cross-section diameter and height of the individual microchannels is preferably at least 1: 4.

Der Abstand zwischen den Enden der fensterlosen Auslassöffnungen in der Mikrokanalplatte einerseits und der isolierenden Ladungsempfangsfolie 3 andererseits beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1,5 mm.The distance between the ends of the windowless outlet openings in the microchannel plate on the one hand and the insulating charge receiving foil 3, on the other hand, is preferably not more than 1.5 mm.

Gemäss einer bestimmten Ausfuhrungsform berühren die Enden der fensterlosen Offnungen die isolierende Folie, wodurch diese Eolie völlig plan gehalten wird und im Falle von Druckkontakt mit diesen fensterlosen Offnungsenden ein sehr gleichmässiger elektrischer Kontakt zwischen der elektrisch leitenden Schicht 4 und der elektrisch leitenden Schicht oder Platte 6 erhalten wird.According to a certain embodiment, the ends of the touch windowless openings the insulating film, making this Eolie is kept completely flat and in case of pressure contact with these windowless opening ends a very even one electrical contact between the electrically conductive layer 4 and the electrically conductive layer or plate 6 obtained will.

Die Gesamt-Potentialdifferenz zwischen der Photokathode und der Rückseite des isolierenden IFangelektrodenmaterials bildet ein Beschleunigungsfeld aus, das auf die Elektronen wirkt und zusammen mit Art und Druck des ionisierbaren Gases das Ausmass des Eiektroneniawinen-Effekts bestimmt.The total potential difference between the photocathode and the back of the insulating I-fishing electrode material is a Acceleration field that acts on the electrons and, together with the type and pressure of the ionizable gas, the extent the Eiektroneniawinen effect determined.

Gemäss einer bestimmten Ausführungsform besteht die Mikrokanalplatte aus einem Satz elektrisch isolierender Kunstatoss- oder Glasplatten oder leitenden Blien, z.B. Metallfolien, die gegebenenfalls mit einem Isoliermaterial, z.B. isolierendem Kunststoff, beschichtet sind. Diese Folien sind in der !Richtung parallel zur gewünschten Richtung des Elektronenflusses so gewellt, dass die Wellen zusammenwirken, um parallele Kanäle oder Leitungen für die Elektronen zu bilden. Die Anfertigung derartiger Kanalplatten, die jedoch in diesem Fall Sekundäremission hervorrufende Eigenschaften haben, ist im britischen Patent 954 248 beschrieben. Andere Verfahren zur Anfertigung von Mikrokanalplatten sind in den britischen Patenten 1 064 072 und According to a certain embodiment, the microchannel plate consists of a set of electrically insulating plastic or glass plates or conductive sheets, for example metal foils, which are optionally coated with an insulating material, for example insulating plastic. These foils are corrugated in the direction parallel to the desired direction of electron flow so that the waves work together to form parallel channels or conduits for the electrons. The manufacture of such channel plates, which in this case have secondary emission properties, is described in British patent 954,248. Other methods for making micro-channel plates are disclosed in British Patents 1,064,072 and

. 709 409850/1055. 709 409850/1055

1 064 075 beschrieben. I¹Ur die anhand von Fig. 1 beschriebene Ausführungsform werden die Werkstoffe der Platte so gewählt, dass es unter den Bedingungen, die hinsichtlich Spannung, Gaszusammensetzung und Gasdruck in der Bilderzeugungsvorrichtung nach Fig. 1 herrschen, zu keiner oder zu nicht wesentlicher Sekundäremission an den Wänden der Mikrokanäle kommen kann. Denn die durch die sogenannte "ionische Rückkopplung" (IEEE Transactions on Nuclear Science, Bd. NS-13, Juni 1966, S. 88/99) verursachte Sekundäremission muss vermieden werden, da bei1 064 075. I ¹ For the embodiment described with reference to FIG. 1, the materials of the plate are selected so that under the conditions that prevail with regard to voltage, gas composition and gas pressure in the image generation device according to FIG Walls of the microchannels can come. Because the secondary emission caused by the so-called "ionic feedback" (IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. NS-13, June 1966, p. 88/99) must be avoided, since

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einem bestimmten, normalerweise oberhalb von 10 Torr liegenden Gasdruck (Advances in Electronics and Electron Physics, 28 (1969), S.499/506) eine Selbstentladung im Gasmedium zustandekommt, die das elektrostatische Ladungsbild auf dem isolierenden Fangelement verschlechtert. Die ionische Rückkopplung ist ein Phänomen, das dadurch zustandekommt, dass am Ausgangsende der Kanäle erzeugte Ionen in den Kanälen in Abwärtsrichtung beschleunigt werden und beim Auftreffen auf sekundäremittierende Innenwände an den Einlassenden der Kanäle Sekundärelektronen freisetzen. Dadurchkann die Elektronendichte in einem solchen Umfang erhöht werden, dass es zu einer SeIbstentladung kommt, die verhütet werden muss.a certain gas pressure, normally above 10 Torr (Advances in Electronics and Electron Physics, 28 (1969), p.499 / 506), a self-discharge occurs in the gas medium, which worsens the electrostatic charge pattern on the insulating trap element. Ionic feedback is a phenomenon that occurs because ions generated at the exit end of the channels are accelerated in the downward direction in the channels and release secondary electrons when they strike secondary emitting inner walls at the inlet ends of the channels. As a result, the electron density can be increased to such an extent that self-discharge occurs, which must be prevented.

Das Bestrahlen der·Photokathode, z.B. mit informationsweise modulierter Röntgenstrahlung, kann von der Rückseite aus (d.h. von der an die Mikrokanäle angrenzenden Seite aus) oder von der Vorderseite aus erfolgen, wie es in den US-PS 2 221 77« und 3 526 767 oder in der DT-OS 2 231 954 beschrieben ist.Irradiating the photocathode, e.g. with information-wise modulated X-ray radiation, can be from the rear side (i.e. from the side adjacent to the microchannels) or be done from the front, as described in US Pat. No. 2,221,77 " and 3,526,767 or in DT-OS 2,231,954.

Die auf Fig. 2 dargestellte Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine Photokathode 20 und eine Mikrokanalplatte 21, deren Öffnungen einer isolierenden Ladungsempfangsfolie 22, z.B. einer isolierenden Kunststoffschicht, die auf der Rückseite mit einer transparenten, leitenden Schicht 23 überzogen ist, zugewandt sind. Die Mikrokanalplatte 21 befindet sich in unmittelbarer Nähe, wobei sich ihre Einlassöffnungen in einem Abstand von weniger als 0,5 mm davon befinden, oder steht in direkter Berührung mitThe imaging apparatus shown in FIG. 2 comprises a photocathode 20 and a microchannel plate 21, the openings thereof an insulating charge-receiving film 22, e.g. an insulating plastic layer, which is covered on the back with a transparent, conductive layer 23 is coated, are facing. The microchannel plate 21 is in the immediate vicinity, their inlet openings are at a distance of less than 0.5 mm therefrom, or in direct contact with

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der Photokathode 20 (die entsprechende Ausführungsform zeigt Fig. 2). Die Einlassöffnungen der Mikrokanalplatte haben dabei keinen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Photokathodenmaterial. Benutzt man daher, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, elektrisch leitende Mikrokanäle, z.B. aus Metallfolie wie etwa gewellter Aluminiumfolie, die in der Richtung parallel zum gewünschten Elektronenfluss gewellt ist, so sind die Einlassöffnungsenden der Kanäle mit einem elektrisch isolierenden Material 24 beschichtet, das z.B. durch Eintauchen in einen nicht leitenden härtbaren Kunststoff, durch Vakuumbedampfung mit einem nichtleitenden Stoff oder durch Oxidation des Metalls, z.B. des Aluminiums, aufgebracht wird, so dass man im letzteren Falle eine elektrisch isolierende Oxidschicht erhält, die einen direkten elektrischen Kontakt mit der Photokathode verhindert.the photocathode 20 (the corresponding embodiment shows Fig. 2). The inlet openings of the microchannel plate have no electrically conductive contact with the photocathode material. Therefore, as shown in FIG. 2, it is used electrically conductive microchannels, e.g. made of metal foil such as corrugated aluminum foil, running in the direction parallel to the desired Electron flow is corrugated, the inlet opening ends of the channels are coated with an electrically insulating material 24, e.g. by dipping into a non-conductive, hardenable plastic, by vacuum vapor deposition with a non-conductive one Substance or by oxidation of the metal, e.g. aluminum, is applied, so that in the latter case receives an electrically insulating oxide layer that prevents direct electrical contact with the photocathode.

Die Auslassöffnungsenden der Mikrokanalplatte 21 sind über einen veränderlichen Widerstand 23 mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle VI verbunden; der Minuspol ist mit dem elektrisch leitenden Träger 26 der Photokathode 20 verbunden. Die leitende Schicht oder Mickseite 23 der isolierenden Fangelektrodenfolie 22 ist elektrisch über den leitenden Träger 27 mit dem Pluspol der Spannungsquelle V2 verbunden.The outlet opening ends of the microchannel plate 21 are connected to the positive pole of a DC voltage source VI via a variable resistor 23; the negative pole is connected to the electrically conductive carrier 26 of the photocathode 20. The conductive layer or Mick side 23 of the insulating target electrode film 22 is electrically connected to the positive pole of the voltage source V2 via the conductive carrier 27.

Das Verhältnis zwischen Querschnittsdurchmesser und Höhe der einzelnen Mikrokanäle beträgt vorzugsweise mindestens 1:4·. Benutzt man eine solche Mikrokanalplatte, deren Innenwände auf zumindest einem Teil der Länge der Kanäle elektrisch leitend sind, so werden Elektronen, die um mehr als 15° von der Senk- · rechten zwischen der Photokathode 20 und der isolierenden Ladungsempfangsfolie 22 abweichen, zum positiven Pol der Spannungsquelle VI abgeführt. Der veränderliche Widerstand 25 bestimmt dabei die Spannungsdifferenz und damit die Geschwindigkeit, mit der die seitlich gestreuten Elektronen abfliessen können.The ratio between the cross-sectional diameter and the height of the individual microchannels is preferably at least 1: 4. If such a microchannel plate is used, the inner walls of which are electrically conductive over at least part of the length of the channels are, electrons that are more than 15 ° from the sink right between the photocathode 20 and the insulating charge receiving film 22 differ, to the positive pole of Voltage source VI dissipated. The variable resistance 25 determines the voltage difference and thus the speed at which the laterally scattered electrons flow away can.

Der Abstand zwischen den Auslassöffnungsenden der Mikrokanal-GV.7O9 ' 409850/1055The distance between the outlet opening ends of the microchannel GV.7O9 '409850/1055

platte 21 und, der isolierenden Ladungsempfangsfolie 22 ist vorzugsweise nicht grosser als 1,5 mni, damit eine gute Bildschärfe erhalten werden kann.plate 21 and, the insulating charge receiving sheet 22 is preferably not larger than 1.5 mni, so that the image sharpness is good can be obtained.

Auf -Pig. 2 sind die Kammerwände, die mit einem Stutzen nach Fig. 1 versehen sind, nicht dargestellt.On-Pig. 2 are the chamber walls, which are connected to a connecting piece Fig. 1 are provided, not shown.

Gemäss einer anderen, auf Pig. 3 dargestellten Ausführungsform umfasst die Bilderzeugungs-Vorrichtung eine Photokathode 30 und eine Mikrokanalplatte 31 aus elektrisch isolierendem Material, z.B. eine Mikrokanalplatte 31, die aus einem Satz paralleler Glasröhrchen besteht und z.B. nach einem Verfahren gefertigt ist, wie es in der bereits erwähnten GB-PS 1 064 072 beschrieben ist oder nach einem Verfahren, das von G.Eschard und E.Polaert (Philips Technisch Tiadschrift, JO (1969), S.257/261) angegeben worden.ist. Die Innenwände der Glasröhrchen 32 sind mit einem leitenden Material 33 beschichtet, z.B. einer im Vakuum aufgedampften Metallschicht, wobei jedoch ein Teil am Eingangsöffnungsende der Röhrchen von der leitenden Schicht freigelassen wird oder diese Schicht z.B. durch Ätzen, wieder entfernt worden ist. Die Auslassöffnungen der Mikrokanalplatte 30 sind einer isolierenden Ladungsempfangsfolie 34 zugewandt, wie z.B. einem auf der Rückseite mit einer transparenten, leitenden. Schicht 37 überzogenen, isolierenden Kunststoffolie. Mit ihren isolierenden Eingangsöffnungsenden befindet sich die Mikrokanalplatte 31 in Kontakt mit der Photokathode 30.According to another, on Pig. In the embodiment illustrated in FIG. 3, the imaging device comprises a photocathode 30 and a microchannel plate 31 made of electrically insulating Material, e.g., a microchannel plate 31, which can be obtained from a kit consists of parallel glass tubes and is manufactured, for example, according to a process as described in GB-PS 1 064 072 mentioned above is described or according to a method that is described by G.Eschard and E. Polaert (Philips Technisch Tiadschrift, JO (1969), p.257 / 261) has been specified. The inner walls of the glass tubes 32 are coated with a conductive material 33, such as a vacuum deposited metal layer, but with a portion of the Entrance opening end of the tube is left free from the conductive layer or this layer, e.g. by etching, again has been removed. The outlets of the microchannel plate 30 are facing an insulating charge receiving film 34, such as e.g. one on the back with a transparent, conductive one. Layer 37 coated, insulating plastic film. With their The microchannel plate is located at the insulating inlet opening ends 31 in contact with the photocathode 30.

Die Auslassoffnungsenden der Mikrokanalplatte 31 sind über einen veränderlichen Widerstand 35 mit ctem. Pluspol einer Gleichspannungsquelle VI und der Minuspol mit dem elektrisch leitenden Träger 36 der Photokathode 30 verbunden. Die leitende Schicht oder Rückseite der isolierenden Pangelektrodenfolie 34 ist elektrisch über den leitenden Träger 38 mit dem Pluspol der Spannungsquelle V2 verbunden.The outlet opening ends of the microchannel plate 31 are via a variable resistance 35 with ctem. Positive pole of a DC voltage source VI and the negative pole connected to the electrically conductive carrier 36 of the photocathode 30. The senior Layer or back of the insulating pan electrode sheet 34 is electrically connected to the positive pole via the conductive support 38 connected to the voltage source V2.

Die auf Pig. 3 dargestellte Vorrichtung wird so betrieben, wie dies anhand von Pig. 2 beschrieben worden ist. Die KammerwändeThe one on Pig. 3 is operated as this based on Pig. 2 has been described. The chamber walls

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mit Rohrstutzen nach Fig. 1 sind nicht dargestellt.with pipe socket according to Fig. 1 are not shown.

Bei den anhand von Fig. 2 und !ig. 3 beschriebenen Ausführungsformen sind die Innenwände der Mikrokanäle auf dem grössten Teil ihrer Länge (vorzugsweise zumindest 50 %) elektrisch leitend, wobei das leitende Wandmaterial oder die leitende Innenbeschichtung einen elektrischen Widerstand hat, der vorzugsweise unter 10 0hm/cm2 beträgt, wenn er zwischen dem Beginn des leitenden Materials in der Fähe der Einlassöffnungen und den Auslassöffnungen der Kanalplatte gemessen wird.With the aid of FIG. 2 and ig. 3, the inner walls of the microchannels are electrically conductive over most of their length (preferably at least 50%) , the conductive wall material or the conductive inner coating having an electrical resistance that is preferably below 10 ohm / cm2 when it is between the beginning of the conductive material in the vicinity of the inlet openings and the outlet openings of the channel plate is measured.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform, die 3Fig. 4 zeigt, sind die Einrichtung, die das Elektronen-Entladungsbild erzeugt, und, die mehrere enge Durchlässe umfassende Festkörper-Vorrichtung ein und dasselbe Teil der elektrostatischen Bilderzeugungs-Vorrichtung. According to a particular embodiment, the 3Fig. 4 shows are the electron discharge image forming device; and the solid state device comprising a plurality of narrow passages one and the same part of the electrostatic imaging device.

Bei dieser Ausführungsform enthält die Photokathode mehrere Lamellen, die in der Richtung parallel zum gewünschten Weg der Elektronen durch die Vorrichtung gewellt oder gerillt sein können, so dass die Wellen oder Rillen so zusammenwirken, dass sie diese parallelen Kanäle oder Leitungen darstellen. Gemäss einer" änderen Ausführungsform enthält die Photoelektronenemittierende Vorrichtung hohle Fasern (dünne Röhrchen), wobei mindestens ein Teil "von deren Wandmaterial Photoelektronen emittieren kann, wenn durchdringende Strahlung, wie z.B. Röntgenstrahlen, y - und/3-Strahlen, schnelle Elektronen oder Neutronen auftreffen.In this embodiment, the photocathode contains a plurality of lamellae, which in the direction parallel to the desired path of the Electrons can be corrugated or grooved through the device, so that the waves or grooves cooperate in such a way that they represent these parallel channels or conduits. According to another embodiment, the photoelectron emitting device contains Device hollow fibers (thin tubes), with at least part "of their wall material photoelectrons Can emit when penetrating radiation, such as X-rays, y- and / 3-rays, fast electrons or neutrons hit.

Es ist theoretisch und experimentell nachgewiesen worden (siehe z.B. A.H. Compton und S.K. Allison "X-Rays in Theory and Experiment", Ii.T., (1935)_s 564-582), dass sich der grössere Teil der.freigesetzten Photoelektronen in einer Richtung bewegt, die rechtwinklig zur Fortpflanzungsrichtung der Röntgenstrahlen verläuft. Während eine plane Photoelektrode durch Röntgen-It has been proven theoretically and experimentally (see, for example, AH Compton and SK Allison "X-Rays in Theory and Experiment", Ii.T., (1935) _s 564-582) that the greater part of the released photoelectrons are in a Moves direction that is perpendicular to the direction of propagation of the X-rays. While a flat photoelectrode by X-ray

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strahlung unter einem Winkel von etwa 90° getroffen wird, weist die Photoelektrode in Lamellen- oder Röhrchenform mehrere kleine Wände oder Kanten auf, die praktsich parallel zu den Röntgenstrahlen verlaufen, so dass letztere darin auf einem viel längeren Weg absorbiert und daher mehr Photo elektronen emittiert werden. Diese Elektronen stossen mit den in den Zwischenräumen zwischen den Lamellen oder den Innenräumen der Röhrchen vorhandenen Gasmolekülen zusammen. Dabei entstehen durch Ionisierung weitere Elektronen. Wenn man für die Wände der Lamellen oder Röhrchen ein Element, ein Gemisch oder einen Stoff verwendet, das bzw. der Elemente mit hoher Ordnungszahl (Z gleich oder grosser als 50 und vorzugsweise grosser als 70) enthält, so wird eine relativ starke Absorption von Röntgenstrahlung erhalten.radiation is taken at an angle of about 90 °, has The photoelectrode in lamellar or tubular form has several small walls or edges that are practically parallel to the X-rays run, so that the latter absorbs in it on a much longer path and therefore emits more photo electrons will. These electrons collide with the ones in the gaps gas molecules present between the lamellae or the interiors of the tubes. Thereby arise through Ionizing more electrons. If an element, a mixture or a Substance used that or elements with a high atomic number (Z equal to or greater than 50 and preferably greater than 70) contains, there will be a relatively strong absorption of X-rays obtain.

Da die Elektronen grösstenteils in einer Richtung senkrecht zu den Lamellen emittiert werden, müssen sie in eine Richtung umgelenkt werden, die parallel zu den Lamellen oder Röhrchenwänden verläuft; diese Ablenkung wird durch ein parallel zu diesen Wänden verlaufendes, elektrisches Feld erreicht. Die "Verteilung und die Querschnitte der Zwischenräume der Kanäle zwischen den Lamellen oder der Röhrchen sind so gewählt, dass die Auflösungs- und Photoelektronen-Emissionseigenschaften jeder Flächeneinheit der Lamellen- oder RöhBsheneinhdt denjenigen jeder anderen !Flächeneinheit in einem für die vorgesehenen Bilderzeugungszwecke ausreichendem Umfange gleich sind. Das Verhältnis Länge/Breite der Kanal- oder Vertikalplatten-Photokathode beträgt vorzugsweise zumindest 10.Because the electrons are mostly perpendicular in one direction to be emitted to the lamellas, they must go in one direction be deflected, which runs parallel to the lamellae or tube walls; this distraction is caused by a parallel to electric field running through these walls. The "distribution and the cross-sections of the spaces between the channels between the lamellae or the tubes are chosen so that the dissolution and photoelectron emission properties of each unit area of the lamellar or tube unit every other! unit of area in one for the intended Imaging purposes are sufficiently equal. The relationship The length / width of the channel or vertical plate photocathode is preferably at least 10.

Die Lamellen können gewellt sein, so dass durch Zusammenbau gewellter Platten oder gewellter Platten mit glatten Platten gemäss der bereits erwähnten GB-PS 95^ 248 röhrchenförmige Zwischenräume entstehen. Die Platten können aus reinem Metall oder Glas gefertigt werden, die Elemente mit hoher Ordnungszahl wie z.B. Blei oder Wismut, enthalten. Ein anderes Verfahren zur Anfertigung von Mikrokanälen mit gerilltem Material ist inThe slats can be corrugated, so that by assembling corrugated plates or corrugated plates with smooth plates according to the aforementioned GB-PS 95 ^ 248 tubular Gaps arise. The plates can be made of pure metal or glass, the elements with a high atomic number such as lead or bismuth. Another method of making microchannels with grooved material is in

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der bereits erwähnten GB-PS 1 064- 075 beschrieben. Die Höhe der durch die benutzten Lamellenröhrchen gebildeten Durchlässe beträgt z.B. 0,01 bis 2 mm und der Querschnitt des Zwischenraumes zwischen den Wänden der Lamellen oder Röhrchen z.B. 10 bis 200 pm.in the aforementioned GB-PS 1,064-075. The height the passages formed by the lamellar tubes used is e.g. 0.01 to 2 mm and the cross-section of the space between the walls of the lamellas or tubes e.g. 10 until 200 pm.

Die auf Pig. 4- dargestellte Bilder zeugungs-Vorrichtung umfasst eine Photokathode 1, die aus mehreren gewellten oder nichtgewellten Lamellen besteht oder bei denen es sich um gerillte Platten oder um dünne Röhrchen aus einem Material handelt, das ein oder mehrere Elemente mit hoher Ordnungszahl (Z>50) enthält. Wahlweise bedeckt ein Material mit einer niedrigen Ordnungszahl (Z<50) die Innenwände, um die Geschwindigkeit der Photoelektronen in der Richtung senkrecht zu den Lamellenoder Röhrchenwänden herabzusetzen. Mit Hilfe der Gleichspannungsquelle 7 wird zwischen Platte 2, die wahlweise photoelektronenemittierende Eigenschaften hat, und einer leitenden Anode 6, die die elektrisch leitende Rückschicht 4 einer elektrisch isolierenden Ladungsempfangsfolie 3 berührt, eine Potentialdifferenz angelegt. Die isolierende Folie 3 befindet sich in einer Kassette 3t aus der sie entnommen werden kann. Die Innenwände der Kassette 5 tragen elektrisch isolierende Schichten 9· Die zerlegbare Kassette 5 kann evakuiert und durch, den Stutzen 8 mit ionisierbarem Gas gefüllt werden. Die Zusammendrückbaren Dichtungsstreifen 10 sind z.B. aus Polytetrafluorathylen gefertigt.The one on Pig. 4- illustrated image generating device comprises a photocathode 1, which consists of several corrugated or non-corrugated lamellae or which are grooved plates or thin tubes made of a material that contains one or more elements with a high atomic number (Z> 50) contains. Optionally, a material with a low atomic number (Z <50) covers the inner walls to reduce the speed of the photoelectrons in the direction perpendicular to the lamellar or tube walls. With the aid of the DC voltage source 7, a potential difference is applied between plate 2, which optionally has photoelectron-emitting properties, and a conductive anode 6, which contacts the electrically conductive back layer 4 of an electrically insulating charge-receiving film 3. The insulating film 3 is located in a cassette 3t from which it can be removed. The inner walls of the cassette 5 carry electrically insulating layers 9. The dismantling cassette 5 can be evacuated and filled with ionizable gas through the nozzle 8. The compressible sealing strips 10 are made of polytetrafluoroethylene, for example.

Die Photokathode muss gegen die Aussenluft beständig sein, d.h. ihr Photoelektronen-Emissionsvermögen darf durch z.B. Sauerstoff oder Wasserdampf nicht beeinträchtigt werden, die beim Zerlegen der Kassette oder beim Entnehmen und Auswechseln des isolierenden Films eindringen können. Ansonsten muss das Offnen oder Zerlegen der Kassette unter Gasbedingungen erfolgen, die die Photokathode nicht schädigen.The photocathode must be resistant to the outside air, i.e. its photoelectron emissivity may, for example, be oxygen or water vapor is not affected when disassembling the cassette or when removing and replacing the insulating Films can penetrate. Otherwise, the opening or dismantling of the cassette must be carried out under gas conditions that the Do not damage the photocathode.

Gegen Aussenluft empfindliche Photokathoden können daher nur dann Anwendung finden, wenn mit Hochvakuum (unter 10 Torr)Photocathodes that are sensitive to outside air can therefore only be used if with a high vacuum (below 10 Torr)

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oder Inertgas gearbeitet wird. Ein Beispiel, für die Verwendung derartiger Photokathoden in einer RÖntgenstrahl-Bildverstärkerröhre findet man in "The Physical Basis of Electronics" von J.G.R. Van Dyck, Verlag Centre Publishing Company, Eindhoven, 1964, Seite 209. Das Photokathodensystem in dieser Röhre besteht aus einer Photokathode, die gegen Licht empfindlich ist, das von einer Fluoreszenzschicht emittiert wird, die beim Auftreffen von Röntgenstrahlen fluoresziert und Photoelektronen empfängt, die von einer Bleischicht emittiert werden, die sich auf einem die Fluoreszenzschicht tragenden Aluminiumträger befindet. or inert gas is used. An example of how to use it such photocathodes in an X-ray image intensifier tube can be found in "The Physical Basis of Electronics" by J.G.R. Van Dyck, Center Publishing Company, Eindhoven, 1964, page 209. The photocathode system in this tube consists of a photocathode, which is sensitive to light, which is emitted by a fluorescent layer that fluoresces when it is hit by X-rays and photoelectrons that are emitted by a lead layer that is is on an aluminum support carrying the fluorescent layer.

Die gegen Röntgenstrahlung empfindlichen Photokathoden aus Blei oder Uran, die, wie dargestellt, bei den Figuren 1 bis 4 benutzt werden können, sind gegen die in der Aussenluft enthaltenen Gase unempfindlich, so dass keine besonderen Massnahmen, z.B. eine Schleusenkammer zum Entnehmen des isolierenden Films, ergriffen werden müssen.The X-ray sensitive photocathodes made of lead or uranium, which, as shown, in Figures 1 to 4 are insensitive to the gases contained in the outside air, so that no special measures e.g. a lock chamber for removing the insulating film, must be grasped.

Es dürfte klar sein, dass, wenn der Bilderzeugungsvorgang unter Bedingungen stattfindet,, unter denen eine Schädigung der Photokathode verhütet wird, es sich bei dem Material der Photokathode um jede dem Fachmann bekannte, photo elektronenemittierende Substanz oder Zusammensetzung handeln kann. So kann sie z.B. für Röntgenstrahlen, sichtbares Licht und/oder UV- oder Ultrarot-Strahlung direkt empfindlich sein.It should be understood that when the imaging process takes place under conditions such as damage to the photocathode it is prevented that the material of the photocathode is any photo electron-emitting substance known to the person skilled in the art or composition can act. For example, it can be used for X-rays, visible light and / or UV or ultrared radiation be directly sensitive.

Eine nichtbegrenzende Übersicht über Werkstoffe zur Herstellung von Photokathoden findet man im Buch von H.Bruining "Physics and Applications of Secondary Electron Emission", Pergamon Press, London 1954.A non-limiting overview of materials used in manufacture of photocathodes can be found in the book by H.Bruining "Physics and Applications of Secondary Electron Emission ", Pergamon Press, London 1954.

Die Erfindung wird durch die Art der Entwicklung des elektrostatischen Ladungsbildes auf dem isolierenden Fangelement, das vor der Entwicklung aus der Bilderzeugungs-Kammer entnommen . wird, nicht abgegrenzt.The invention is by the way of developing the electrostatic Charge image on the insulating capture element, which was removed from the imaging chamber prior to development. is not delimited.

^GY*⁷⁰⁹ 40-9850/1055 ^GY * ⁷⁰⁹ 40-9850 / 1055

Die Entwicklung des elektrostatischen Ladungsbildes wird vorzugsweise mit feinverteiltem, elektrostatisch anziehbarem Material vorgenommen, das vorzugsweise in ausreichendem Masse für sichtbares Licht undurchlässig ist; es kann aber auch durch Oberflächendeformation vorgenommen werden, die eine als "Thermoplastische Aufzeichnung" bekannte Technik darstellt, s. z.B. J. Soc.Mo tion Picture Television Engrs., Bd. 74,-S.666-668.The development of the electrostatic charge image is preferred made with finely divided, electrostatically attractable material, preferably in sufficient quantity is opaque to visible light; but it can also be made by surface deformation, the one called "thermoplastic Recording "represents known technique, see e.g. J. Soc. Motion Picture Television Engrs., Vol. 74, pp. 666-668.

Nach an sich bekannter Technik vollzieht sich die Entwicklung dadurch, dass das dielektrische Element, das das elektrostatische Bild trägt, mit feinteiligen Festkörpern, die bildmässig elektrostatisch angezogen oder abgestossen werden, bestäubt wird, so dass ein Pulverbild entsprechend den Unterschieden in der Ladungsdichte entsteht.According to known technology, the development takes place in that the dielectric element, which is the electrostatic Image carries, with finely divided solids, the image-wise Electrostatically attracted or repelled, dusted, so that a powder image corresponding to the differences in the charge density.

Der Ausdruck "Pulver" bedeutet in diesem Zusammenhang irgendeinen Feststoff, z.B. fein zerteilt in einem flüssigen oder gasförmigen Medium, der die Form eines sichtbaren Bildes in Übereinstimmung mit einem elektrostatischen Ladungsbild annehmen kann. .The term "powder" in this context means any solid, e.g. finely divided into a liquid or gaseous medium that takes the form of a visible image in accordance with an electrostatic charge image can. .

Zu den bekannten Methoden der Trockenentwicklung elektrostatischer latenter Ladungsbilder gehören das Kaskaden—_f das- Staubwolken (Aerosol)-, das Magnetbürsten - und das Pelzbürsten-ITerfahren. Alle basieren darauf, dass der Oberfläche, die· das elektrostatische Ladungsbild trägt, ein Toner zugeführt wird, der von den coulomb sehen Kräften angezogen oder abgestossen wird, so dass er sich in Abhängigkeit von der Konfiguration des elektrischen Feldes bzw. von seinen Ladungsgegebenheiten niederschlägt. Der Toner selbst sollte vorzugsweise eine durch Reibungselektrizität erzeugte Ladung aufweisen. Among the known methods of dry development of electrostatic latent charge images include the cascade _f DAS dust clouds (aerosol) -, the magnetic brush - and the fur brush ITFind. All are based on the fact that the surface carrying the electrostatic charge image is supplied with a toner that is attracted or repelled by the coulomb forces, so that it is deposited depending on the configuration of the electric field or its charge conditions. The toner itself should preferably have a static electricity generated charge.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf die Verwendung eines trocknen Toners. Es ist ebenso möglich, einen Flüssigentwicklungsprozess (elektrophoretische Entwicklung) durchzuführen, demzufolge dispergierte Teilchen durch Elektrophorese aus einem flüssigen Medium aufgebracht werden. However, the present invention is not limited to the use of a dry toner. It is also possible to carry out a liquid development process (electrophoretic development) in which dispersed particles are applied from a liquid medium by electrophoresis.

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Zum Toner eignet sich ein beliebiges Pulver, das mit einer· Isolierflüssigkeit eine Suspension bildet. Auf Grund des gegenüber der flüssigen Phase entstehenden Zetapotentials nehmen die Teilchen eine positive oder negative Ladung an, sobald sie mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen. Die besonderen Vorteile dieser Flüssigentwickler sind darin zu suchen, dass die darin dispergierten Teilchen beinahe .einpolig werden und dass sie zu sehr hohem Auflösungsvermögen geeignet sind, wenn kolloidale Suspensionen verwendet werden.Any powder that can be used with a Isolation liquid forms a suspension. Take due to the resulting zeta potential compared to the liquid phase the particles take on a positive or negative charge as soon as they are with come into contact with the liquid. The particular advantages of these liquid developers are to be found in the fact that they are in them dispersed particles become almost unipolar and that they are suited to very high resolving power when colloidal Suspensions are used.

Geeignete erektrophoretische Entwickler werden beispielsweise in der US-PS 2 907 67^ und der GB-PS 1 151 W beschrieben.Suitable erectrophoretic developers are, for example in US Pat. No. 2,907,667 and British Pat. No. 1,151W.

Das elektrostatische Bild kann gleichermassen gemäss den Grundlagen benetzenden Entwicklung, wie sie beispielsweise in den GBPS 987 766, 1 020 503 und 1 020 505 beschrieben sind, entwickelt werden.The electrostatic image can equally well according to the principles wetting development, as described, for example, in GBPS 987 766, 1 020 503 and 1 020 505 will.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform wird das Ladungsbild in direkter Beziehung zur Menge der Ladung anstelle des Gradienten der Ladung (Handeffekt-Entwicklung) entwickelt. Hierfür wird das Entwicklermaterial aufgetragen, während ein Leiter mit engem Zwischenraum parallel zur isolierenden, ladungsempfangenden Einheit angeordnet ist (für solche Entwicklungsarten siehe beispielsweise Phot.Sei.Eng., Bd. 5, 1961, S. 138). According to a particular embodiment, the charge image directly related to the amount of charge rather than the gradient the charge (hand-effect development) developed. For this purpose, the developer material is applied during a Conductor with a narrow space parallel to the insulating, charge-receiving one Unit is arranged (for such types of development see, for example, Phot.Sei.Eng., Vol. 5, 1961, p. 138).

Nach einer anderen Ausführungsform wird ein übertragbarer Toner eingesetzt, und der das entwickelte Bild darstellende Pulverniederschlag wird vom Träger des elektrostatischen Ladungsbildes auf beispielsweise einen flexiblen Träger wie einen transparenten Film oder ein entsprechendes Papier übertragen. Im letzteren Fall kann ein beliebiges der bekannten Verfahren zur bildmässigen Übertragung von Pulver von einem Träger auf den anderen angewendet werden. Solche Pulverübertragungsverfahren sind in der Elektrophotographie allgemein bekannt. Venn ein elektrostatisch anziehbares Pulver verwendet wird, kann das Pulverbild durch elektrostatische Anziehung übertragen werden,In another embodiment, a transferable toner used, and the powder deposit representing the developed image is transferred from the carrier of the electrostatic charge image to, for example, a flexible carrier such as a transparent one Transfer film or equivalent paper. In the latter Case can be any of the known methods for imagewise Transfer of powder from one carrier to another can be applied. Such powder transfer processes are well known in electrophotography. Venn a electrostatically attractable powder is used, the powder image can be transferred by electrostatic attraction,

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αλτ nc\oαλτ nc \ o

'z.B. entsprechend der im GB-PS 658 699 bekanntgegebenen Mathode. Weitere Einzelheiten gehen aus den TTS-PS 3 384 488 und 3 565 hervor. Wird ein Pulver mit ferromagnetischen Eigenschaften zur Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes verwendet, kann das Pulver durch magnetische Anziehung übertragen werden. Die übertragung kann ebenso durch einen Klebevorgang mittels eines Klebebandes oder einer entsprechenden Folie, z.B. mit SCOTGH-Zellophanband (Handelsname) erfolgen.'e.g. according to the Mathode announced in GB-PS 658 699. Further details can be found in TTS-PS 3 384 488 and 3 565 emerged. Used to be a powder with ferromagnetic properties Using electrostatic latent image development, the powder can be transferred by magnetic attraction. the Transfer can also be done by gluing using adhesive tape or a corresponding film, e.g. with SCOTGH cellophane tape (Trade name).

Das endgültige Staubbild wird beispielsweise durch Hitze oder Behandlung mit einem lösungsmittel fixiert.The final dust pattern is fixed by means of heat or treatment with a solvent, for example.

Das Ladungsmuster kann auf jedem elektrographischen Aufzeichnungsmaterial gebildet werden. Beispielsweise wird eine Aufzeichnungsbahn benutzt, die aus einer isolierenden Kunststoffschicht auf Papier besteht und genügend Leitfähigkeit besitzt, um elektrische Ladungen von der rückwärtigen Elektrode zur Papier-Kunststoff-Zwischenfläche fliessen zu lassen. Ein spezielles elektrographisches Papier wird in der US-PS 3 620 beschrieben.The charge pattern can be on any electrographic recording material are formed. For example, a recording sheet made of an insulating plastic layer is used on paper and has sufficient conductivity to carry electrical charges from the rear electrode to the Allow the paper-plastic interface to flow. A particular electrographic paper is disclosed in U.S. Patent 3,620 described.

Als Stoffe zur Erhöhung der Leitfähigkeit der Rückseite einer Bahn oder FoIIe aus transparentem Kunststoff werden vorzugsweise antistatische Verbindungen erwähnt, und zwar vorzugsweise antistatische Verbindungen des polyionischen Typs, z.B. CALGON CONDUCTIVE POLYMER 261 (Warenbezeichnung der Calgon Corporation Inc., Pittsburgh, Pa., USA) für eine Lösung mit 39,1 Gew.-% aktiven leitfähigen Feststoffen, die ein leitendes Polymeres mit der folgenden wiederkehrenden Verbindungsgruppe aufweisen :The preferred substances for increasing the conductivity of the rear side of a web or film made of transparent plastic are antistatic compounds are mentioned, preferably antistatic compounds of the polyionic type such as CALGON CONDUCTIVE POLYMER 261 (trade name of Calgon Corporation Inc., Pittsburgh, Pa., USA) for a 39.1 wt.% Active conductive solids solution comprising a conductive polymer with the following recurring connection group:

H,H,

H₀C CH₀
²I . I ² H ₀ C CH ₀
² I. I ²

-HC CH-CH.-HC CH-CH.

.Cl".Cl "

und aufgedampfte, etwa 3,5 pm dicke Filme aus Chrom oder Nickel-GY.709 409^50/1055and vapor-deposited, approximately 3.5 µm thick films of chromium or nickel-GY.709 409 ^ 50/1055

,.- ¹7 -, .- ¹ 7 -

chrom, die gegenüber etwa 65 bis 70 % cLes sichtbaren Lichts transparent sind.chrome, which are transparent to around 65 to 70 % of visible light.

Leitfähige Filme aus Kupfer(I)jodid können durch Aufdampfen von Kupfer im Vakuum auf einen relativ dicken Harzträger und eine anschliessende Behandlung mit Joddämpfen unter bestimmten Bedingungen (siehe J.Electrochem.Soc., 110-119, Feb.1963) hergestellt werden. Solche Filme sind zu über 90 % transparent und haben einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nur 1500 Ohm pro Quadrat. Der leitende Film wird vorzugsweise überzogen mit einer relativ dünnen Isolierschicht wie beispielsweise beschrieben im J.Soc.Motion Picture Television Engrs., Bd. 74, Seite 667.Conductive films made of copper (I) iodide can be produced by vapor deposition of copper in a vacuum onto a relatively thick resin substrate and a subsequent treatment with iodine vapors under certain conditions (see J.Electrochem.Soc., 110-119, Feb. 1963) will. Such films are over 90% transparent and have a surface resistivity of only 1500 ohms per square. The conductive film is preferably covered with a relatively thin insulating layer such as described in J.Soc.Motion Picture Television Engrs., Vol. 74, page 667.

40 9 8 5-0/10 5-540 9 8 5-0 / 10 5-5

Claims

- 18 claims

A method for recording, in the form of an electrostatic charge image, of a pattern which is to be recorded and is obtained by emission of charged particles, which has been produced in a chamber which contains an ionizable gas medium and which contains an insulating element to which the charged particles are projected, characterized in that, that in this chamber a device containing a plurality of narrow passages is arranged between an element generating the pattern obtained by emission of charged particles and the insulating Pang element which can be detached or removed from the chamber, the inlet openings of which are arranged on the device generating the pattern obtained by emission of charged particles are directed or the latter touch and their windowless outlet openings are directed to the insulating ITangelement.

2. The method according to claim 1, characterized in that this gas medium is an ionizable gas at a pressure below of ordinary air pressure.

3 · The method according to claim 1, characterized in that this gas medium is an ionizable gas under ordinary atmospheric pressure or at a pressure above ordinary Contains air pressure.

4 ·. Method according to claim 3, characterized in that the pattern obtained by the emission of charged particles is an electron pattern made up at least in part of photoelectrons which are generated by having a photocathode representing the information to be recorded Radiant energy pattern is exposed.

5. The method according to claim 4-, characterized in that this electron image is composed of secondary electrons and / or ions that are in an ionizable gas or

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Gas mixture can be generated with the help of photoelectrons, which in turn are generated by having a photocathode one representing the information to be recorded Exposing patterns of radiation energy.

6. The method according to claim 4-, characterized in that a Electromagnetic cough. Radiation in the form of an electrostatic Charge pattern is recorded, and that a photocathode is irradiated information-wise, thereby information-wise Photoelectrons generated by the photocathode are introduced into a solid state device which contains several electrically insulating, narrow passages, which are practically parallel to one another in an under reduced Pressurized gas medium are arranged, in which the photoelectrons in an electrical field information-wise a Generate electron avalanche by interacting with the gas molecules of the medium, and taking the electrons out of the windowless Exit openings of these passages and impinge on the insulating catch element material on which they are inside of the gas medium-form an electrostatic charge pattern.

7. The method according to claim 6, characterized in that between a conductive support of the photocathode and a conductive back sheet that extends onto the insulating capture element material is applied or is in contact with the latter, a DC voltage source with its negative pole to the conductive support of the photocathode and with its positive pole to the conductive back layer of the insulating Catching element material is connected.

8. The method according to claim 6, characterized in that the solid-state device consists of glass tubes with a diameter is made between 10 and 200 µm.

9. The method of recording according to claim 1, characterized in that that a pattern of electromagnetic radiation

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recorded in the form of an electrostatic charge pattern is, and a photocathode is irradiated in terms of information and that thereby, in terms of information from the photocathode generated photoelectrons are introduced into a solid-state device comprising several narrow passages that are electrically conductive, but with the inlet openings are coated with an electrically insulating material that does not block the inlet openings, whereby these narrow Passages arranged practically parallel to one another in a gas medium which is under reduced pressure, ionizable are in which the photoelectrons are in an electrical In terms of information, the field generates an electron avalanche through their interaction with the gas molecules of the medium, and in that the electrons coming into contact with the conductive part of the narrow passages at least partially can flow off, while the electrons leaving the windowless outlet openings on the insulating catch element material are collected, on which they are within the medium under reduced pressure create an electrostatic charge pattern. '

10. The method according to claim 9, characterized in that between a conductive support of the photocathode and a conductive backing layer which is applied to the insulating capture element material is applied or is in contact with the latter, a DC voltage source is applied to the negative pole the conductive carrier of the photocathode and with the positive pole on the conductive back layer of the insulating capture element material is connected.

11. The method according to claim 9? characterized in that between the conductive support of the photocathode and the conductive part of the microchannels a DC voltage Po ^ potential difference is applied.

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12. The method according to claim 9j, characterized in that the device represents a set of electrically conductive metal plates, which are in the direction parallel to the desired The flow path of the electrons is corrugated so that the waves work together to form parallel channels or lines for these electrons to form, and in that the metal plates at the inlet openings with an insulating material are coated.

13- The method according to claim 9, characterized in that the device comprises several thin, parallel glass tubes, the inner walls of which, apart from some of the inlet openings, are covered with a conductive layer, while their insulating input ends are connected to the photocathode stand in touch.

14. The method according to claim 6, characterized in that the insulating outlet opening ends during the exposure are in contact with the insulating catch element material.

15 · The method according to claim 3, characterized in that the ..: - ■ .. i_Qjaisbaren Gas a noble gas or a mixture of noble gases is.

16. The method according to claim 15, characterized in that the gas medium contains xenon.

1-7 "· Method according to claim 1, characterized in that the electron discharge pattern generating device and the solid state device comprising a plurality of narrow passages are one and the same part of the electrostatic imaging device.

18. The method according to claim 17? characterized in that the device exhibits photoelectron emitting properties when impinged by X-rays.

19- The method according to claim 1, characterized in that

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the insulating charge-receiving material is a transparent plastic film which has an electrically conductive backing layer wearing.

20. Image forming device for forming an electrostatic Charge pattern, characterized in that it has a cathode and a in a gas-tight sealed chamber contains ionizable gas and between this cathode and a removable from the device or from the device removable, insulating, charge-receiving capture element a solid-state device is provided, which consists of several narrow passages whose inlet openings face the cathode or touch the latter and their windowless outlet openings to the isolating

. facing the catch element.

21. Imaging apparatus according to claim 20, characterized in that that the chamber contains an ionizable gas with an atomic number of at least 3> 6, this Gas under normal pressure or under a greater pressure Pressure is on.

22. Imaging device according to claim 20, characterized in that that between a conductive support of the cathode, which is a photocathode, and a conductive one Backing layer which is applied to the insulating interception element material or which is in contact with the latter, a DC voltage source with the negative pole connected to the conductive carrier of the photocathode and with the positive pole on the conductive rear side of the insulating capture element material connected.

23- image generating device according to claim 22, characterized in, that the narrow passages of the device are electrically conductive, but also at the inlet openings are coated with an electrically insulating material that does not block the inlet openings, and that these

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narrow passages practically parallel to each other in the ionizable " Gas medium are arranged.

24. Images ζ eugungs-vor device according to claim 23, characterized in that that between the conductive support of the photocathode ' and a DC potential difference to the conductive part of the microchannels is created.

25 picture generating device according to claim 24, characterized in that that the positive pole of a DC voltage source is connected to the conductive part of these narrow passages is and the negative pole to a conductive support of the Phctocathode, and that the potential difference can be changed with a variable resistance.

26. Imaging apparatus according to claim 22, characterized in that that the narrow passages are built up by a set of electrically conductive metal plates (lamellas) that are corrugated in the direction parallel to the desired electron flow path, so that the waves interact in such a way that they form parallel channels or lines for electrons, and that these metal plates are coated with an insulating material at the inlet openings.

27 · Image generating device according to claim 20, characterized in that that the narrow passages are made up of a bundle of thin tubes.

28. image generating device according to claim 27, characterized in that that the device comprises several thin, parallel glass tubes, the inner walls of which, apart from a part at the inlet openings are coated with a conductive layer and that the insulating inlet ends be in contact with a photocathode.

29 * image generating device according to claim 20, characterized in that that the narrow passages have a diameter between 10 and 200 μm.

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30. Pictures generating device according to claim 21, characterized in that that the ionizable gas is a noble gas or a mixture of noble gases.

31. Bilderζeugungs device according to claim 20, characterized in that, that the ratio between cross-sectional diameter and height of the individual microchannels is at least 1: 4.

32. Image generating device according to claim 20, characterized in that that the distance between the outlet opening ends of the microchannels and the insulating charge receiving element is not larger than 1.5 mm.

33. Image generating device according to claim 22, characterized in that that the photocathode and the multiple narrow passages comprising solid-state device and the same part of the electrostatic imaging device are.

34. Image generating device according to claim 33? characterized in that the photocathode has photoelectron emitting properties when it is hit by X-rays ¹ .

35 · picture generating device according to claim 33j, characterized in, that the narrow passages are formed by several lamellas.

36. BMer generating device according to claim 33 _5, characterized in that the narrow passages are formed by several, practically parallel, thin tubes.

37 · Image generating device according to claim 36, characterized in that the wall material of the tubes has one or more Includes elements with an atomic number equal to or greater than 50.

38. Image generating device according to claim 33, characterized

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records that the height of the passages is between 0.01 and 2 mm and the cross-sectional space in the area between 10 and 200 µm.

39 · Image generating device according to claim 33, characterized in that that an electrode layer or plate is present at right angles to the inlet openings of the passages, which has photoelectron emitting properties.

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